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单例模式详解:如何保证一个类只有一个实例

来源:昌盛模式网 2024-07-10 23:10:14

本文目录:

单例模式详解:如何保证一个类只有一个实例(1)

  在面向对象的编程中,有时我们需要确保某个类只有一个实例,这时就需要用到单例模式欢迎www.yuandingkj.com。单例模式是一种常用的设计模式,它以保证一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。

  本文将详细介绍单例模式的定义、实现和使用,以及单例模式的优缺点和适用场景。

一、定义

  单例模式是一种建型设计模式,它保证一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。

二、实现

  实现单例模式的关键是要确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。下面介绍几种实现单例模式的方法。

  1. 饿汉式单例模式

  饿汉式单例模式是指在类加载时就建实例,因此也称为静态单例模式。它的实现很单,只需要将构造函数私有化,然后在类中定义一个静态变来保存唯一实例esXd。在类加载时,就建该实例,并提供一个静态方法来获取实例。

  代码实现如下:

  ```java

  public class Singleton {

  private static Singleton instance = new Singleton();

  private Singleton() {}

public static Singleton getInstance() {

return instance;

}

  }

```

  饿汉式单例模式的优点是线程安全,因为在类加载时就建了实例,不出现多线程并发访问的问题。但是它的缺点也很明显,即无论是否需要使用该实例,都在类加载时建,浪费资源。

  2. 懒汉式单例模式

懒汉式单例模式是指在第一次使用时才建实例,因此也称为动态单例模式。它的实现比较复杂,需要考虑多线程并发访问的问题。常见的实现方式有以下几种。

2.1 线程不安全的懒汉式单例模式

  线程不安全的懒汉式单例模式是指在第一次使用时才建实例,但是没有考虑多线程并发访问的问题昌~盛~模~式~网。如果在多线程环境下,出现多个实例的情

代码实现如下:

  ```java

  public class Singleton {

  private static Singleton instance;

  private Singleton() {}

public static Singleton getInstance() {

if (instance == null) {

  instance = new Singleton();

  }

  return instance;

}

}

  ```

2.2 线程安全的懒汉式单例模式

线程安全的懒汉式单例模式是指在第一次使用时才建实例,并考虑了多线程并发访问的问题。常见的实现方式有以下几种。

  2.2.1 synchronized关键实现

  synchronized关键以保证线程安全,但是影响性能,因为每次获取实例时都需要加锁。

  代码实现如下:

  ```java

  public class Singleton {

  private static Singleton instance;

  private Singleton() {}

public static synchronized Singleton getInstance() {

if (instance == null) {

instance = new Singleton();

  }

  return instance;

  }

}

```

  2.2.2 双重检查锁定实现

  双重检查锁定实现以在保证线程安全的同时,减少加锁的次数,提高性能。

  代码实现如下:

```java

  public class Singleton {

private volatile static Singleton instance;

  private Singleton() {}

  public static Singleton getInstance() {

if (instance == null) {

  synchronized (Singleton.class) {

if (instance == null) {

instance = new Singleton();

  }

  }

}

return instance;

}

  }

  ```

  2.2.3 静态内部类实现

  静态内部类实现以保证线程安全,同时也以延迟加载,提高性能。

代码实现如下:

  ```java

  public class Singleton {

  private Singleton() {}

  private static class SingletonHolder {

  private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();

  }

  public static Singleton getInstance() {

  return SingletonHolder.INSTANCE;

  }

  }

  ```

单例模式详解:如何保证一个类只有一个实例(2)

三、使用

  单例模式的使用非常单,只需要用静态方法即获取实例yuandingkj.com

  ```java

  Singleton instance = Singleton.getInstance();

```

四、优缺点

单例模式的优点有以下几点。

  1. 确保一个类只有一个实例,避免了多个实例造成的资源浪费和冲突。

  2. 提供一个全局访问点,方便对实例的访问和管理。

3. 以控制实例的数建时机,提高系统的灵活性和维护性。

  单例模式的缺点有以下几点。

  1. 单例模式使代码变得复杂,增加系统的维护难度。

  2. 单例模式造成单例对象的负担重,特别是在资源消耗较大时昌.盛.模.式.网

  3. 单例模式的扩展性不好,如果需要扩展单例对象,能需要修代码。

单例模式详解:如何保证一个类只有一个实例(3)

五、适用场景

  单例模式适用于以下场景。

  1. 需要确保一个类只有一个实例,避免多个实例造成的资源浪费和冲突。

  2. 需要提供一个全局访问点,方便对实例的访问和管理。

3. 需要控制实例的数建时机,提高系统的灵活性和维护性。

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